Découpe, façonnage et assemblage des armatures sur

Fiche Prévention - E5 F 02 13
Découpe, façonnage et assemblage
des armatures sur les chantiers du
bâtiment
La mise en œuvre d’armatures sur les chantiers du bâtiment est une tâche fréquente, voire
quotidienne.
Les opérations réalisées avec ces matériaux sont en général diversifiées, parfois répétitives
et souvent pénibles.
Cette fiche présente les principales règles à respecter lors de la découpe, du façonnage et de
l’assemblage des armatures sur les chantiers du bâtiment.
Quelques définitions
 Les armatures sont obtenues à partir d’aciers pour béton armé suite à des opérations de dressage
(pour les couronnes uniquement), de coupe, de façonnage et d’assemblage.
Les aciers se présentent sous forme de barres de grande longueur (souvent 12 mètres) ou de fils en
couronnes :
• barres droites lisses : diamètre de 5 à 50 mm ;
• barres droites à haute adhérence : diamètre de 6 à 50 mm ;
• fils à haute adhérence en couronne : diamètre de 5 à 16 mm.
On distingue les « armatures coupées-façonnées » qui sont obtenues par coupe et façonnage des
aciers à la demande (en conformité avec les plans d’exécution définis par les bureaux d’études) et
les « armatures assemblées » d’un modèle standard, constituées par assemblage des armatures
coupées-façonnées sous forme de « cages » ou de « panneaux » et utilisées dans des applications
courantes (semelles de fondation, poteaux, linteaux, etc.).
Les armatures sont :
• soit assemblées en usine, puis livrées sur le chantier ;
• soit livrées sur chantier coupées, façonnées, puis assemblées sur le site, à proximité de l’ouvrage
ou directement en coffrage.
Les armatures sont donc utilisées sur les chantiers et mises en place dans les coffrages :
• soit sous forme de barres (droites ou coupées et façonnées en fonction des formes décrites sur les
plans d’exécution) ;
• soit sous forme de treillis soudés (réseaux plans à mailles en général rectangulaires, constitués de
fils ou de barres assemblés par soudage et dont la résistance au cisaillement des assemblages est
garantie) fabriqués en usine et livrés en panneaux ;
• soit sous forme d’armatures pré-assemblées en cages ou en panneaux.
Sur chantier, l’assemblage est effectué soit en « atelier forain » installé à proximité de l’ouvrage, soit directement en
coffrage. En général, ces deux solutions coexistent. Il est
possible de souder sur site, mais le plus souvent le montage
se fait par ligatures avec des fils d’attache en acier recuit.

Les dispositifs de couplage permettent d’assurer la
continuité des armatures grâce à une pièce intermédiaire appelée manchon. La liaison entre le manchon et les armatures
est le plus souvent réalisée par filetage ou sertissage.
La plupart du temps, une structure en béton armé est coffrée
et bétonnée en plusieurs phases successives. La continuité
du ferraillage entre les parties contiguës de structure au niveau de la reprise de bétonnage est assurée par des « boîtes
d’attente » et des « dispositifs de couplage ».
 La boîte d’attente est un dispositif qui comporte des armatures façonnées dont une extrémité est repliée à l’intérieur
d’un volume creux réalisé sous forme de boîte ou de profilé
appelé « support ». L’ensemble ainsi constitué est fixé contre
le coffrage à l’intérieur de la partie de structure bétonnée en
première phase. Après décoffrage de cette première partie,
la boîte est ouverte, retirée totalement ou en partie et les armatures en attente sont dépliées. Il est possible, ainsi, de
réaliser un recouvrement avec les armatures de la seconde
phase.
Il existe de nombreux procédés classés en deux catégories :
• les boîtes à support amovible pour lesquelles l’ensemble
du support est retiré après décoffrage et où seules les armatures en attente subsistent dans le béton. Le support
peut alors être constitué de divers matériaux : bois, matière
plastique…
Coupleurs d’armatures
Dispositif de raboutage
Principaux risques liés à la
découpe, au façonnage et à
l’assemblage des armatures
Découpe, façonnage et assemblage peuvent engendrer des
risques de :
• coupure, éraflure,
• perforation,
• projection de particules,
• exposition au bruit,
• postures défavorables, positions forcées des articulations,
gestes répétés.
Principaux matériaux en acier
Boîte à support amovible
fixée contre un coffrage
métallique avec des aimants.
Boîte à support amovible
retirée et armatures en attente
dépliées.
• les boîtes à support incorporé pour lesquelles une partie
du support est abandonnée dans le béton. Le matériau
constitutif de cette partie doit être compatible avec le béton. C’est en général de l’acier.
Les principaux matériaux acier mis en œuvre pour constituer
les armatures sont des :
• barres filantes (acier HA ou lisse),
• structures façonnées, assemblées,
• treillis soudés,
• écarteurs de nappes,
• boîtes d’attente,
• rupteurs de pont thermique,
• dispositifs de couplage,
• goujons de dilatation.
Découpe des armatures
sur chantier
Photos DR
La découpe des armatures peut être réalisée sur chantier
avec un coupe-boulon, une tronçonneuse à matériaux ou
une cisaille électrique, selon les diamètres.
Boîte à support
incorporé fixée sur un
coffrage à peau bois.
Dépliage des armatures en
attente d’une boîte à support
incorporé.
Les boîtes d’attente font l’objet d’une certification spécifique
de l’Association française de certification des armatures du
béton (Afcab).
La découpe au coupe-boulon engendre des efforts physiques et des positions forcées des articulations.
La découpe à la tronçonneuse provoque du bruit, des projections de métal en fusion et un risque de coupure.
La découpe à la cisaille électrique à fil ou à batterie supprime
les risques et nuisances mentionnés ci-dessus. Toutefois, ce
matériel reste encore relativement lourd, notamment pour la
découpe des barres de gros diamètres.
2
Fiche Prévention - E5 F 02 13 - © oppbtp 2013
Découpe de boîte d’attente à la tronçonneuse.
Découpe de treillis soudé à la tronçonneuse.
Découpe de barre filante à la cisaille électrique.
Établi de découpe sur chantier avec cisaille à pied.
Découpe d’une barre filante à hauteur d’homme.
Les armatures étant souvent posées à même le sol, les opérateurs sont amenés à adopter des postures de travail défavorables. Il est donc recommandé d’utiliser sur le chantier,
pour les armatures longues, des tables ou établis de découpe
permettant à la fois de positionner à hauteur d’homme et de
maintenir correctement par serrage mécanique l’armature à
découper.
Façonnage des armatures
sur site
Le façonnage des armatures sur chantier peut être réalisé
sur une table de cintrage. Celle-ci permet de cintrer manuellement, à hauteur d’homme, les barres filantes.
Photos DR
Découpe de barre filante au coupe-boulon.
Il existe également des cintreuses électroportatives et des
machines à cintrer que l’on rencontre plus rarement sur les
chantiers.
Les valeurs minimales des diamètres intérieurs de cintrage
doivent permettre de satisfaire à deux exigences :
• ne pas endommager l’armature lors du cintrage ;
• ne pas endommager le béton lors de la mise en charge de
l’armature.
La première condition est liée uniquement aux caractéristiques mécaniques de l’acier et en particulier à sa ductilité.
La seconde a pour but de limiter les contraintes qui apparaissent dans le béton au contact d’une armature cintrée,
sollicitée en traction, en particulier à l’intérieur de la courbure.
3
Fiche Prévention - E5 F 02 13 - © oppbtp 2013
Les diamètres prescrits sont très différents suivant la fonction
de l’armature (cadres, étriers, épingles, ancrages ou coudes).
Quels que soient la fonction de l’armature et l’angle de façonnage, les diamètres de mandrins de façonnage doivent
être au moins égaux à :
• 4 diamètres, pour les armatures de diamètre au plus égal
à 16 mm ;
• 7 diamètres, pour les armatures de diamètre supérieur à
16 mm ;
• 5 diamètres, en général pour les assemblages pliés après
soudure.
Atelier de ferraillage de poutres BA avec tréteaux fixes.
Table de cintrage manuelle.
Cintreuse d’atelier avec
commande à pied.
Atelier de ferraillage de linteaux BA avec tréteaux
réglables en hauteur.
Cintreuse
électroportative.
Sur les chantiers, l’assemblage des armatures est en général
réalisé avec du fil à ligaturer en acier recuit. Le soudage d’armatures en bâtiment est très rare et concerne principalement
l’assemblage de profilés métalliques ou de platines.
L’assemblage d’armatures constitutives d’éléments tels que
poutres, poteaux, linteaux, etc. peut être préfabriqué sur
des tréteaux de ferraillage permettant de travailler à hauteur
d’homme.
L’assemblage de ferraillages de voiles peut également être
préfabriqué au sol, « hors coffrage » ; cela nécessite de disposer d’un espace suffisant et constitué au moins d’un remblai de bonne qualité, nivelé et compacté.
L’assemblage doit conférer aux cages d’armatures une rigidité suffisante pour supporter le transport, la pose en coffrage et le bétonnage. Ceci impose, en général, un nombre
de points d’attache entre armatures coupées-façonnées au
moins égal à 50 % du nombre de points d’intersection.
Photos DR
Assemblage des armatures
sur chantier
Assemblage d’un ferraillage de voile au sol.
Pour réaliser l’assemblage des armatures avec du fil recuit,
plusieurs types d’outils existent :
• la tenaille (ou pince à ferrailler), la pince à ferrailler « portugaise » dont l’utilisation intensive engendre à terme des
troubles musculo-squelettiques ;
• la tirette à ligaturer qui nécessite des ligatures munies de
deux boucles de traction à leurs extrémités ;
• le ligatureur mécanique d’armatures qui contient une cartouche de brins à ligaturer incorporée à l’appareil ;
• le ligatureur électrique d’armatures qui déroule une bobine
de fil à ligaturer.
4
Fiche Prévention - E5 F 02 13 - © oppbtp 2013
Tirette à ligaturer.
Ligatureur mécanique d’armatures.
Équipements de protection
individuelle
Afin de protéger l’opérateur qui réalise des travaux de découpe, façonnage et assemblage d’armatures sur chantier,
le port de plusieurs équipements de protection individuelle
spécifiques est nécessaire.
Les gants de manutention
contre les coupures et éraflures
Les gants tricotés en kevlar possèdent un niveau de
résistance élevé contre la coupure et la perforation et
Pince « portugaise ».
Photos DR
Pince à ferrailler.
Soudage d’armatures.
Ligatureur électrique d’armatures.
permettent une bonne dextérité. Ils sont
revêtus du marquage CE, conformes à la
norme EN 388 et portent le pictogramme
« risques mécaniques ».
Les lunettes de protection
contre les projections de particules
La découpe de matériaux en acier à la tronçonneuse engendre des projections
de particules de métal en fusion à
une vitesse de 80 m/s. On choisira des lunettes masque ventilées
marquées CE, conformes à la norme
5
Fiche Prévention - E5 F 02 13 - © oppbtp 2013
EN 166 et portant les indications de résistance mécanique
aux chocs de particules à moyenne énergie (BT) et thermique (9 : métal fondu et solides chauds).
Tri et élimination
des déchets d’acier
Les protections individuelles
contre le bruit
Conformément au Code de l’environnement, l’élimination
des déchets d’acier dans des conditions propres à éviter les
effets préjudiciables à la santé de l’homme et à l’environnement est à la charge de l’entreprise.
Les niveaux de bruit mesurés sur chantier
lors de la découpe de matériaux en acier à
la tronçonneuse sont compris entre 100 et
110 dB. Le port de protections auditives adaptées est donc nécessaire lors de cette opération.
Les déchets d’acier font partie des déchets non inertes et
non dangereux, ou déchets industriels banals (DIB).
Le tri des déchets par l’entreprise n’est pas une obligation
réglementaire, mais il réduit de manière significative les
coûts relatifs à l’élimination des déchets et facilite leur valorisation. On veillera donc à collecter les déchets d’acier dans
des contenants spécifiques au plus près des postes de travail et on les regroupera dans une benne spécifique de plus
grande taille positionnée à un endroit facilement accessible,
tant par la grue à tour que par le camion qui viendra l’enlever.
Documents à consulter
Benne auto-vide
à déchets sur
plancher de travail.
•Protection des armatures en attente sur les
chantiers BTP. Fiche prévention E5 F 01 10.
Édition OPPBTP.
•Déchargement, manutention et stockage des
armatures sur les chantiers du bâtiment.
Fiche prévention E5 F 03 13. Édition OPPBTP.
•Protecteurs individuels contre le bruit (PICB).
Fiche prévention B7 F 01 12. Édition OPPBTP.
Photos DR
•Équipements de protection individuelle – Pour
les yeux et le visage. Fiche prévention B7 F 05 11.
Benne pour
évacuation par
camion.
Édition OPPBTP.
•Les gants de protection. Fiche prévention
B7 F 06 11. Édition OPPBTP.
OPPBTP
25, avenue du Général Leclerc - 92660 Boulogne-Billancourt Cedex - 01 46 09 27 00 - www.preventionbtp.fr
6
Fiche Prévention - E5 F 02 13 - © oppbtp 2013